1、1第 1 讲 重力 弹力 摩擦力课时作业 单独成册 方便使用基础题组单项选择题1如图所示,两辆车在以相同的速度做匀速运动,根据图中所给信息和所学知识你可以得出的结论是( )A物体各部分都受重力作用,但可以认为物体各部分所受重力集中于一点B重力的方向总是垂直向下的C物体重心的位置只与物体的质量分布有关D力是使物体运动的原因解析:物体各部分都受重力作用,但可以认为物体各部分所受重力集中于一点,这个点就是物体的重心,重力的方向总是和水平面垂直,是竖直向下而不是垂直向下,所以 A 正确,B 错误;从图中可以看出,汽车(包括货物)的形状和质量分布发生了变化,重心的位置就发生了变化,故 C 错误;力不是使
2、物体运动的原因而是改变物体运动状态的原因,所以 D错误答案:A2图中光滑小球都与下表面接触,则小球一定受支持力的是( )解析:A、B、D 中,如果绳子的拉力等于小球的重力,则小球不会受到支持力作用,但是C 中如果把斜面撤去,小球的状态将发生变化,故一定受到支持力作用,故 C 正确答案:C3人握住旗杆匀速竖直向上爬,则下列说法正确的是( )A人受的摩擦力的方向是向上的B人受的摩擦力的方向是向下的C人握旗杆用力越大,人受的摩擦力也越大D人握旗杆用力越大,人受到的摩擦力也越大解析:人握住旗杆匀速上爬时,人相对于旗杆有向下滑的趋势,受到旗杆的静摩擦力方向向上,故 A 正确,B 错误;人竖直方向受到重力
3、和摩擦力,由平衡条件分析得知,人受的摩擦力等于人的重力,保持不变,所以人握旗杆用力越大,并不会使人受的摩擦力也越大,2故 C、D 错误答案:A4(2018云南临沧调研)装修工人在搬运材料时施加一个水平拉力将其从水平台面上拖出,如图所示,则在匀加速拖出的过程中( )A材料与平台之间的接触面积逐渐减小,摩擦力逐渐减小B材料与平台之间的相对速度逐渐增大,摩擦力逐渐增大C平台对材料的支持力逐渐减小,摩擦力逐渐减小D材料与平台之间的动摩擦因数不变,支持力也不变,因而工人拉力也不变解析:根据滑动摩擦力的求解公式 f N 可知,滑动摩擦力的大小只与动摩擦因数和正压力有关,与物体之间的接触面积无关,故当人匀加
4、速拖出木板的过程中材料与平台之间的动摩擦因数不变,支持力也不变,因而工人拉力也不变,选项 D 正确答案:D5.物体 b 在力 F 作用下将物体 a 向光滑竖直墙壁挤压,如图所示,a、 b 处于静止状态,则( )A a 受到的摩擦力有两个B a 受到的摩擦力大小不随 F 变化C a 受到的摩擦力大小随 F 的增大而增大D a 对 b 的摩擦力方向竖直向上解析:对于 a,由于墙壁光滑, a 处于静止状态,受重力、 b 对 a 的压力、墙壁的弹力、 b对 a 的静摩擦力处于平衡,则 b 对 a 的摩擦力大小等于 a 的重力大小,方向竖直向上, F增大,摩擦力大小不变,始终等于 a 的重力大小,由牛顿
5、第三定律知, a 对 b 的摩擦力方向竖直向下答案:B6.物块 M 在静止的传送带上匀速下滑时,若传送带突然转动,且转动的方向如图中箭头所示,则传送带转动后( )A M 将减速下滑B M 仍匀速下滑C M 受到的摩擦力变小D M 受到的摩擦力变大解析: M 匀速下滑时受到沿传送带向下的重力的分力等于滑动摩擦力,当传送带启动后,物体所受的滑动摩擦力是不变的,故可知物体仍然匀速下滑,故选 B.答案:B37.如图所示,一个木块放在水平地面上,在水平恒力 F 作用下,以速度 v匀速运动,下列关于摩擦力的说法中正确的是( )A木块受到的滑动摩擦力的大小等于 FB地面受到的静摩擦力的大小等于 FC若木块以
6、 2v 的速度匀速运动时,木块受到的摩擦力大小等于 2FD若用 2F 的力作用在木块上,木块受到的摩擦力的大小为 2F解析:木块相对地面运动受到滑动摩擦力,当木块在拉力 F 的作用下做匀速直线运动时,f F,故 A 正确,B 错误;当木块以 2v 做匀速直线运动时,正压力不变,则 f F mg ,故 C 错误;若用 2F 作用在木块上,物块做加速直线运动, f mg ,又 F mg ,所以f F,故 D 错误答案:B8.(2018河北望都中学高三月考)如图所示,物体 A、 B 叠放在物体 C 上, C 置于水平地面上,水平力 F 作用于 B,使A、 B、 C 一起匀速运动,各接触面间摩擦力的情
7、况是( )A B 对 C 有向左的摩擦力B C 对 A 有向左的摩擦力C物体 C 受到三个摩擦力作用D C 对地面有向右的摩擦力解析:三个物体都做匀速直线运动,合外力均为零,以 B 为研究对象, B 水平方向受到向右的拉力 F 作用,根据平衡条件可知, C 对 B 有向左的静摩擦力,而且此静摩擦力与 F 平衡,根据牛顿第三定律得知, B 对 C 有向右的静摩擦力,故 A 错误对 A 研究,由平衡条件可知, C 对 A 没有摩擦力,否则 A 受力不平衡,不可能做匀速直线运动,则 A 对 C 也没有摩擦力,故 B 错误以整体为研究对象,由平衡条件可知,地面对 C 有向左的滑动摩擦力,则 C 对地面
8、有向右的滑动摩擦力,故 C 受到两个摩擦力,故 C 错误,D 正确故选 D.答案:D能力题组一、选择题9.如图,一质量为 m 的正方体物块置于风洞内的水平面上,其一面与风速垂直,当风速为 v0时刚好能推动该物块已知风对物块的推力 F 正比于 Sv2,其中 v 为风速、 S 为物块迎风面积当风速变为 2v0时,刚好能推动用同一材料做成的另一正方体物块,则该物块的质量为(假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)( )A4 m B8 mC32 m D64 m解析:设质量为 m 的正方体的边长为 a,刚好被推动时,在水平方向上受到风力和最大静4摩擦力,最大静摩擦力与正压力成正比,设比例系数为 ,且二力大小相等
9、,则mg kSv ,又 m V a 3,得 a 3g ka2v .同理设另一块质量为 m正方形的边长20 20为 b,刚好被推动时,有 b 3g kb2(2v0)2,解得 b4 a,所以质量为 m正方体的体积是质量为 m 的正方体的体积的 64 倍,所以 m64 m,故 D 正确,A、B、C 错误答案:D10.(多选)如图所示,重 20 N 的物体放在粗糙水平面上,用 F8 N 的力斜向下推物体 F 与水平面成 30角,物体与平面间的动摩擦因数 0.5,则物体( )A对地面的压力为 28 N B对地面的压力为 24 NC所受摩擦力为 12 N D所受摩擦力为 4 N3解析:由题意知: Fsin
10、 30 mg N,得 N24 N,则由 Fcos 304 N N 12 N3知物体与地面间为静摩擦力,大小为 4 N,知 B、D 对3答案:BD11(多选)如图甲所示,斜面体固定在水平面上,斜面上有一物块在拉力 F 的作用下始终处于静止状态,拉力 F 在如图乙所示的范围内变化,取沿斜面向上为正方向则物块所受的摩擦力 f 与时间 t 的关系图像可能正确的是( )解析:若 t0 时静摩擦力沿斜面向上,随 F 减小, f 增大,当 F 反向后, f 在原来基础上继续增大,D 正确;若 t0 时静摩擦力沿斜面向下,随 F 减小, f 减小,在 F0 前, f 变为沿斜面向上,B 正确答案:BD12.(
11、多选)如图所示,倾角为 的斜面体 c 置于水平地面上,小物块 b 置于斜面上,通过细绳跨过光滑的定滑轮与沙漏 a 连接,连接b 的一段细绳与斜面平行在 a 中的沙子缓慢流出的过程中,5a、 b、 c 都处于静止状态,则( )A b 对 c 的摩擦力一定减小B b 对 c 的摩擦力方向可能平行斜面向上C地面对 c 的摩擦力方向一定向右D地面对 c 的摩擦力一定减小解析:设 a、 b 的重力分别为 Ga、 Gb,若 Ga Gbsin , b 受到 c 的摩擦力为零,当 a 中的沙子缓慢流出时,细绳拉力减少, b 受到 c 的摩擦力沿斜面向上,且摩擦力逐渐增大,故 A 错误,B 正确;以 bc 整体
12、为研究对象,分析受力如图,由平衡条件得,水平面对 c 的摩擦力 f Tcos Gacos ,方向水平向左,在 a 中的沙子缓慢流出的过程中,摩擦力在减小,故C 错误,D 正确答案:BD13.(多选)(2018湖南常德模拟)如图所示,两根光滑细棒在同一竖直平面内,两棒与水平面成 37角,棒上各穿有一个质量为 m的相同小球,两球用轻质弹簧连接,两小球在图中位置处于静止状态,此时弹簧与水平面平行,则下列判断正确的是( )A弹簧处于拉伸状态B弹簧处于压缩状态C弹簧的弹力大小为 mg34D弹簧的弹力大小为 mg38解析:以左侧小球为研究对象,假如弹簧处于压缩状态,弹簧对该球的弹力方向水平向左,小球还受到
13、竖直向下的重力和垂直于棒的弹力,根据平行四边形定则可知,这三个力的合力不可能为零,则小球不可能处于静止状态,与题设矛盾,所以弹簧一定处于拉伸状态,故 A 正确,B 错误;根据平衡条件得 Fcos 37 mgsin 37,解得弹簧的弹力大小F mg,故 C 正确,D 错误34答案:AC二、非选择题14如图所示,将小砝码置于桌面上的薄纸板上,用水平向右的拉力将纸板迅速抽出,砝码的移动很小,几乎观察不到,这就是大家熟悉的惯性演示实验若砝码和纸板的质量分别为 m1和 m2,各接触面间的动摩擦因数均为 ,重力加速度为 g.6(1)当纸板相对于砝码运动时,求纸板所受摩擦力的大小(2)要使纸板相对于砝码运动
14、,求所需拉力的大小(3)本实验中, m10.5 kg, m20.1 kg, 0.2,砝码与纸板左端的距离 d0.1 m, g取 10 m/s2.若砝码移动的距离超过 l0.002 m,人眼就能感知为确保实验成功,纸板所需的拉力至少为多大?解析: (1)砝码对纸板的摩擦力 f1 m 1g桌面对纸板的摩擦力 f2 (m1 m2)g则纸板所受的摩擦力 f f1 f2解得 f (2m1 m2)g(2)设砝码的加速度为 a1,纸板的加速度为 a2,则f1 m1a1, F f1 f2 m2a2, f1 f1发生相对运动时,有 a2 a1解得 F2 (m1 m2)g(3)纸板抽出前,砝码运动的距离 x1 a1t12 21纸板运动的距离 d x1 a2t12 21纸板抽出后,砝码在桌面上运动的距离x2 a3t , l x1 x212 2由题意知 a1 a3, a1t1 a3t2解得 F2 m1(1 )m2gdl代入数据得 F22.4 N.答案:(1) (2m1 m2)g (2) F2 (m1 m2)g(3)22.4 N